Bal all Montageprozess kann op verschidde Weeër duerchgefouert ginn. Déi Optioun, déi e Produzent oder Integrateur fir déi bescht Resultater wielt, ass normalerweis eng, déi eng bewährte Technologie op eng spezifesch Uwendung ofstëmmt.
Läten ass ee sou e Prozess. Läten ass e Metallverbindungsprozess, bei deem zwee oder méi Metalldeeler verbonne ginn, andeems Fëllmetall geschmëlzt gëtt an en an d'Verbindung fléisst. De Fëllmetall huet e méi niddrege Schmelzpunkt wéi déi ugrenzend Metalldeeler.
D'Hëtzt fir d'Löten kann duerch Brenner, Uewen oder Induktiounsspulen geliwwert ginn. Beim Induktiounslöten erstellt eng Induktiounsspul e Magnéitfeld, dat de Substrat erhëtzt fir de Fëllmetall ze schmëlzen. Induktiounslöten erweist sech als déi bescht Wiel fir eng wuessend Zuel vun Montageapplikatiounen.
„Induktiounsläten ass vill méi sécher wéi Brennerläten, méi séier wéi Uewenläten a méi widderhuelbar wéi béid“, sot de Steve Anderson, Manager vun der Feld- a Testwëssenschaft bei Fusion Inc., engem 88 Joer ale Integrateur zu Willoughby, Ohio Said, deen sech op eng Vielfalt vu Montagemethoden spezialiséiert huet, dorënner Läten. „Zousätzlech ass Induktiounsläten méi einfach. Am Verglach mat den aneren zwou Methoden braucht Dir nëmmen Standardstroum.“
Virun e puer Joer huet Fusion eng vollautomatesch Maschinn mat sechs Statiounen entwéckelt fir 10 Hartmetallschleifen fir d'Metallveraarbechtung an d'Werkzeugfabrikatioun ze montéieren. D'Schleifen ginn hiergestallt andeems zylindresch a konesch Wolframmetall-Réier un e Stolschaft befestegt ginn. D'Produktiounsquote ass 250 Deeler pro Stonn, an den separaten Deelerfach kann 144 Réier an Werkzeughalter enthalen.
„E véierachsegen SCARA-Roboter hëlt e Grëff aus dem Schacht, presentéiert en dem Lötpaste-Spender a luet en an de Grëffnest“, erkläert den Anderson. „De Roboter hëlt dann e Stéck Réier aus dem Schacht a leet et um Enn vum Schaft, op deem e gepecht ass. Induktiounsläten gëtt mat enger elektrescher Spul duerchgefouert, déi sech vertikal ëm déi zwee Deeler wéckelt an de Sëlwerfëllmetall op eng Liquidustemperatur vun 1.305 F bréngt. Nodeems d'Fuerkomponent ausgeriicht a gekillt ass, gëtt se duerch eng Auslaafschacht erausgeworf a fir weider Veraarbechtung gesammelt.“
D'Benotzung vum Induktiounslätten fir d'Montage hëlt zou, haaptsächlech well et eng staark Verbindung tëscht zwee Metalldeeler erstellt a well et ganz effektiv ass fir ënnerschiddlech Materialien ze verbannen. Ëmweltbedenken, verbessert Technologie an net-traditionell Uwendungen zwéngen och d'Produktiounsingenieuren, sech d'Induktiounslätten méi genee unzekucken.
Induktiounsläten gëtt et zënter den 1950er Joren, obwuel de Konzept vun der Induktiounsheizung (mat Elektromagnetismus) méi wéi engem Joerhonnert virdrun vum britesche Wëssenschaftler Michael Faraday entdeckt gouf. Handbrenner waren déi éischt Hëtztquell fir d'Läten, gefollegt vun Uewen an den 1920er Joren. Wärend dem Zweete Weltkrich goufen Uewenbaséiert Methoden dacks benotzt fir grouss Quantitéiten u Metalldeeler mat minimaler Aarbechtskraaft a Käschten ze produzéieren.
D'Nofro vun de Konsumenten no Klimaanlagen an den 1960er an 1970er Joren huet nei Uwendungen fir d'Induktionslätten geschaf. Tatsächlech huet d'Masselätten vun Aluminium an de spéiden 1970er Joren zu ville vun de Komponenten gefouert, déi haut an den Autoklimaanlagen fonnt ginn.
„Am Géigesaz zum Brennerläten ass Induktiounsläten kontaktlos a miniméiert de Risiko vun Iwwerhëtzung“, bemierkt de Rick Bausch, Verkafsmanager vun Ambrell Corp., bei inTEST.temperature.“
Laut dem Greg Holland, Verkafs- a Betribsmanager bei eldec LLC, besteet e Standard-Induktionslätsystem aus dräi Komponenten. Dëst sinn d'Stroumversuergung, den Aarbechtskopf mat der Induktiounsspule an de Killsystem oder d'Kühlsystem.
D'Stroumversuergung ass un den Aarbechtskopf ugeschloss an d'Spulle sinn op Mooss konzipéiert fir ronderëm d'Verbindung ze passen. Induktivitéite kënnen aus massive Stäbchen, flexible Kabelen, maschinell beaarbechte Billets oder 3D-gedréckte aus pulveriséierte Kupferlegierungen hiergestallt ginn. Normalerweis ass et awer aus huelem Kupferréier hiergestallt, duerch dat Waasser aus verschiddene Grënn fléisst. Eng dovun ass d'Spull kill ze halen andeems d'Hëtzt entgéintwierkt gëtt, déi vun den Deeler während dem Lätprozess reflektéiert gëtt. Dat fléissend Waasser verhënnert och d'Hëtztbildung an de Spullen wéinst der heefeger Präsenz vun Wiesselstroum an dem resultéierenden ineffizienten Hëtziwwerdroung.
„Heiansdo gëtt e Fluxkonzentrator op d'Spull placéiert fir d'Magnéitfeld op engem oder méi Punkten an der Verbindung ze stäerken“, erkläert den Holland. „Sou Konzentratore kënne vum Laminattyp sinn, déi aus dënnen elektresche Stol bestoen, déi enk zesummegestapelt sinn, oder ferromagnetesche Réier mat pulveriséiertem ferromagneteschem Material an dielektresche Bindungen, déi ënner héijem Drock kompriméiert sinn. Benotzt entweder De Virdeel vum Konzentrator ass, datt en d'Zykluszäit reduzéiert, andeems en méi Energie méi séier a spezifesch Beräicher vun der Verbindung bréngt, während aner Beräicher méi kill bleiwen.“
Ier Metalldeeler fir d'Induktionslätung positionéiert ginn, muss den Operateur d'Frequenz an d'Leeschtungsniveauen vum System richteg astellen. D'Frequenz ka vu 5 bis 500 kHz variéieren, wat méi héich d'Frequenz ass, wat méi séier d'Uewerfläch erhëtzt gëtt.
Stroumversuergunge kënnen dacks Honnerte vu Kilowatt Stroum produzéieren. Wéi och ëmmer, fir en Deel vun der Gréisst vun enger Handfläch an 10 bis 15 Sekonnen ze léiten, brauch een nëmmen 1 bis 5 Kilowatt. Am Verglach dozou kënne grouss Deeler 50 bis 100 Kilowatt Stroum brauchen an et dauert bis zu 5 Minutten fir ze léiten.
„Als allgemeng Regel verbrauchen méi kleng Komponenten manner Stroum, awer brauchen méi héich Frequenzen, wéi 100 bis 300 Kilohertz“, sot de Bausch. „Am Géigesaz dozou brauchen méi grouss Komponenten méi Stroum a méi niddreg Frequenzen, typescherweis ënner 100 Kilohertz.“
Egal wéi grouss Metalldeeler sinn, musse se richteg positionéiert ginn, ier se befestegt ginn. Et sollt drop opgepasst ginn, datt e klenge Spalt tëscht de Basismetaller entsprécht, fir eng korrekt Kapillarwierkung vum fléissende Fëllmetall z'erméiglechen. Stufverbindungen, Iwwerlappverbindungen a Stufverbindungen sinn dee beschte Wee fir dëse Spalt ze garantéieren.
Traditionell oder selbstbefestigend Armaturen sinn akzeptabel. Standardarmaturen sollten aus manner leitfäege Materialien wéi Edelstol oder Keramik gemaach ginn, a sollten d'Komponenten sou wéineg wéi méiglech beréieren.
Duerch d'Konstruktioun vun Deeler mat zesummenhängenden Nähten, Pressen, Verdickungen oder Riffelen, kann eng Selbstfixatioun ouni de Besoin fir mechanesch Ënnerstëtzung erreecht ginn.
D'Fuge ginn dann mat engem Schmiergel oder Léisungsmëttel gebotzt fir Kontaminanten wéi Ueleg, Fett, Rost, Kalk a Dreck ze entfernen. Dëse Schrëtt verbessert weider d'Kapillarwierkung vum geschmoltenen Fëllmetall, deen sech duerch déi ugrenzend Uewerfläche vun der Fuge zitt.
Nodeems d'Deeler richteg agesat a gebotzt sinn, applizéiert den Operateur eng Fugenmasse (normalerweis eng Paste) op d'Verbindung. D'Mass ass eng Mëschung aus Fëllmetall, Flussmëttel (fir Oxidatioun ze verhënneren) an engem Bindemittel, deen de Metall an de Flussmëttel zesummenhält, ier se schmëlzen.
Fëllmetaller a Flussmëttel, déi beim Läten benotzt ginn, si sou formuléiert, datt se méi héijen Temperaturen standhalen ewéi déi, déi beim Läten benotzt ginn. Fëllmetaller, déi fir d'Läten benotzt ginn, schmëlzen bei Temperaturen vun op d'mannst 842 °F a si méi staark, wa se ofgekillt ginn. Dozou gehéieren Aluminium-Silizium, Koffer, Koffer-Sëlwer, Messeng, Bronze, Gold-Sëlwer, Sëlwer a Nickellegierungen.
Den Operateur positionéiert dann d'Induktiounsspule, déi a verschiddene Modeller verfügbar ass. Spiralspule si kreesfërmeg oder oval a ëmginn den Deel komplett, während Gabel- (oder Zang-) Spule op all Säit vum Gelenk placéiert sinn an d'Kanalspule um Deel hänken. Aner Spule sinn ënner anerem den Innenduerchmiesser (ID), den Innenduerchmiesser/Baussenduerchmiesser (OD), Pancake-Spule, Open-Spule a Multi-Position-Spule.
Eng eenheetlech Hëtzt ass essentiell fir héichqualitativ geléit Verbindungen. Fir dëst ze maachen, muss den Operateur sécher stellen, datt den vertikalen Ofstand tëscht all Induktiounsspule kleng ass an datt den Ofstand vun der Kopplung (Spaltbreet vun der baussenzeger bis bannenzeger Duerchmiesser vun der Spule) eenheetlech bleift.
Duerno schalt den Operateur d'Stroumversuergung un, fir de Prozess vun der Erhëtzung vum Gelenk unzefänken. Dëst beinhalt d'schnell Iwwerdroe vun engem Wiesselstroum vun mëttlerer oder héijer Frequenz vun enger Stroumquell op eng Spul, fir en ofwiesselnd Magnéitfeld ronderëm ze kreéieren.
D'Magnéitfeld induzéiert e Stroum op der Uewerfläch vun der Verbindung, wat Hëtzt generéiert fir de Fëllmetall ze schmëlzen, sou datt en fléisst an d'Uewerfläch vum Metalldeel naass mécht, wouduerch eng staark Verbindung entsteet. Mat Hëllef vu Multipositiounsspulen kann dëse Prozess gläichzäiteg op verschiddenen Deeler duerchgefouert ginn.
Et ass recommandéiert, d'Endbotz an d'Inspektioun vun all geléiteten Deeler ze maachen. D'Wäschen vun den Deeler mat Waasser, dat op mindestens 120 F erhëtzt ass, läscht Flussreschter a Kalk, déi sech beim Läten entstinn. Den Deel soll a Waasser getippt ginn, nodeems de Fëllmaterial verstäerkt ass, awer d'Montage nach ëmmer waarm ass.
Jee no Deel kann eng minimal Inspektioun vun net-destruktiven an destruktiven Tester gefollegt ginn. NDT-Methoden enthalen visuell an radiographesch Inspektioun, souwéi Leck- a Schutztester. Heefeg destruktiv Testmethoden sinn metallographesch, Peel-, Zug-, Scher-, Middegkeets-, Transfer- an Torsiounstester.
„Induktiounsläten erfuerdert zwar eng méi grouss Investitioun am Viraus wéi d'Brennelungsmethod, awer et ass derwäert, well Dir déi extra Effizienz a Kontroll kritt“, sot den Holland. „Mat Induktioun dréckt Dir einfach, wann Dir Hëtzt braucht. Wann Dir keng hutt, dréckt Dir.“
Eldec produzéiert eng breet Palette vu Stroumquellen fir Induktiounslätten, wéi zum Beispill d'ECO LINE MF Mëttelfrequenzleitung, déi a verschiddene Konfiguratiounen verfügbar ass, fir all Uwendung am Beschten ze passen. Dës Stroumversuergunge si mat Leeschtungen tëscht 5 an 150 kW a Frequenzen tëscht 8 an 40 Hz verfügbar. All Modeller kënne mat enger Power Boost-Funktioun ausgestatt ginn, déi et dem Bedreiwer erlaabt, d'Kontinuéierlechkeet vun 100% bannent 3 Minutten ëm zousätzlech 50% ze erhéijen. Aner Schlësselfunktioune sinn d'Pyrometertemperaturkontroll, den Temperaturrekorder an den isoléierte Gate-Bipolartransistor-Stroumschalter. Dës Verbrauchsmaterialien erfuerderen wéineg Ënnerhalt, funktionéieren roueg, hunn e klenge Foussofdrock a kënne liicht mat Workcell-Controller integréiert ginn.
Hiersteller a verschiddene Branchen benotzen ëmmer méi Induktionslätung fir Deeler zesummenzesetzen. De Bausch weist op Hiersteller vun Automobil-, Loftfaart-, medizineschen Ausrüstung- a Biergbauausrüstung als déi gréisst Benotzer vun Ambrell Induktionslätungsausrüstung hin.
„D'Zuel vun induktionsgeléiten Aluminiumkomponenten an der Automobilindustrie klëmmt weider wéinst Initiativen zur Gewiichtsreduktioun“, betount de Bausch. „Am Loftfaartsektor ginn Néckel an aner Zorte vu Verschleisspolster dacks un Düsenblieder geléit. Béid Industrien induktionsléiten och verschidde Stolrohrfittings.“
All sechs EasyHeat-Systemer vun Ambrell hunn e Frequenzberäich vun 150 bis 400 kHz a si ideal fir d'Induktionslätung vu klenge Stécker mat verschiddene Geometrien. D'Kompaktmodeller (0112 an 0224) bidden eng Leeschtungskontroll mat enger Opléisung vu 25 Watt; d'Modeller an der LI-Serie (3542, 5060, 7590, 8310) bidden eng Kontroll mat enger Opléisung vu 50 Watt.
Béid Serien hunn en eraushuelbare Schaffkapp bis zu 10 Féiss vun der Stroumquell ewech. D'Kontrollen um Frontpanel vum System si programméierbar, sou datt den Endbenotzer bis zu véier verschidden Heizprofiler definéiere kann, jidderee mat bis zu fënnef Zäit- a Leeschtungsstufen. Eng Fernsteierung vum Stroum ass fir Kontakt- oder Analog-Input verfügbar, oder en optionalen seriellen Datenport.
„Eis Haaptcliente fir Induktiounslätten sinn Hiersteller vun Deeler, déi e bësse Kuelestoff enthalen, oder grouss Massedeeler, déi en héije Prozentsaz un Eisen enthalen“, erkläert de Rich Cukelj, Fusion Business Development Manager. „E puer vun dëse Firmen déngen der Automobil- a Loftfaartindustrie, anerer produzéieren Pistoulen, Schneidwierksbaugruppen, Sanitärhähnen an -oflafen oder Stroumverdeelungsblöcke a -sécherungen.“
Fusion verkeeft personaliséiert Rotatiounssystemer, déi 100 bis 1.000 Deeler pro Stonn induktiv léiten kënnen. Laut dem Cukelj si méi héich Ausbezuelunge fir een eenzegen Typ vun Deel oder fir eng spezifesch Serie vun Deeler méiglech. Dës Deeler reechen an der Gréisst vun 2 bis 14 Quadrat Zoll.
„Jiddwer System enthält en Indexer vu Stelron Components Inc. mat 8, 10 oder 12 Aarbechtsstatiounen“, erkläert de Cukelj. „E puer Aarbechtsstatiounen gi fir d'Löten benotzt, anerer fir d'Inspektioun, mat Hëllef vu Visiounskameraen oder Lasermiessapparater oder fir Zuchtester, fir héichqualitativ gelötet Verbindungen ze garantéieren.“
Hiersteller benotzen d'Standard ECO LINE Stroumversuergung vun eldec fir eng Villfalt vun Induktiounslätapplikatiounen, wéi zum Beispill Schrumpfpassung vu Rotoren a Wellen oder d'Verbindung vu Motorgehäuse, sot den Holland. Méi rezent gouf e 100 kW Modell vun dësem Generator an enger grousser Deelerapplikatioun benotzt, wou et drëms gaangen ass, Kupferkreesréng un Kupferleitungsverbindunge fir Waasserkraaftwierksgeneratoren ze läten.
Eldec produzéiert och portabel MiniMICO-Stroumversuergungen, déi einfach an der Fabréck mat engem Frequenzberäich vun 10 bis 25 kHz beweegt kënne ginn. Virun zwee Joer huet e Produzent vun Autowärmetauscherréier MiniMICO benotzt fir d'Récklaafbéi un all Réier mat Induktiounslätten unzeleeën. Eng Persoun huet all d'Löten gemaach, an et huet manner wéi 30 Sekonne gedauert fir all Réier zesummenzesetzen.
De Jim ass Senior Editor bei ASSEMBLY mat iwwer 30 Joer redaktioneller Erfahrung. Ier hien bei ASSEMBLY koum, war de Camillo PM Engineer, Redakter vun der Association for Equipment Engineering Journal a vum Milling Journal. De Jim huet en Diplom an Englesch vun der DePaul University.
Reecht eng Offerufro (RFP) bei engem Liwwerant vun Ärer Wiel an a klickt op e Knäppchen mat Detailer iwwer Är Bedierfnesser.
Kuckt Iech eise Keeferguide un, fir Fournisseuren vun all Zorte vu Montagetechnologie, Maschinnen a Systemer, Déngschtleeschter a Handelsorganisatiounen ze fannen.
Lean Six Sigma dréit zënter Joerzéngten zu kontinuéierleche Verbesserungsbemühungen bäi, awer seng Nodeeler sinn offensichtlech ginn. D'Datensammlung ass arbeitsintensiv a kann nëmme kleng Proufen erfassen. Daten kënnen elo iwwer laang Zäitperioden an op verschiddene Plazen zu engem Brochdeel vun de Käschte vun eelere manuelle Methoden erfaasst ginn.
Roboter si méi bëlleg a méi einfach ze benotzen wéi jee virdrun. Dës Technologie ass och fir kleng a mëttelgrouss Hiersteller direkt verfügbar. Lauschtert dëser exklusiver Paneldiskussioun mat Manager vu véier vun den Top Robotiklieferanten an Amerika: ATI Industrial Automation, Epson Robots, FANUC America an Universal Robots.